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    name="description" 
    content="霜序廿的个人网站">
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  <title>网上都说操作真实 DOM 慢，但测试结果却比 React 更快，为什么？</title>
  
    
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        content="网上都说操作真实 DOM 慢，但测试结果却比 React 更快，为什么？">
    
    
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            content="react">
        
      
    
  
  <script>
    function loadScript(url, cb) {
      var script = document.createElement('script');
      script.src = url;
      if (cb) script.onload = cb;
      script.async = true;
      document.body.appendChild(script);
    }
    function loadCSS(href, data, attr) {
      var sheet = document.createElement('link');
      sheet.ref = 'stylesheet';
      sheet.href = href;
      sheet.dataset[data] = attr;
      document.head.appendChild(sheet);
    }
    function changeCSS(cssFile, data, attr) {
      var oldlink = document.querySelector(data);
      var newlink = document.createElement("link");
      newlink.setAttribute("rel", "stylesheet");
      newlink.setAttribute("href", cssFile);
      newlink.dataset.prism = attr;
      document.head.replaceChild(newlink, oldlink);
    }
  </script>
  
    
      
      
      
      
        
        
        
        <script>
          function prismThemeChange() {
            if(document.getElementById('theme-color').dataset.mode === 'dark') {
              if(document.querySelector('[data-prism]')) {
                changeCSS('/js/lib/prism/prism-tomorrow.min.css', '[data-prism]', 'prism-tomorrow');
              } else {
                loadCSS('/js/lib/prism/prism-tomorrow.min.css', 'prism', 'prism-tomorrow');
              }
            } else {
              if(document.querySelector('[data-prism]')) {
                changeCSS('/js/lib/prism/prism.min.css', '[data-prism]', 'prism');
              } else {
                loadCSS('/js/lib/prism/prism.min.css', 'prism', 'prism');
              }
            }
          }
          prismThemeChange()
        </script>
      
      
        
        <link rel="stylesheet" href="/js/lib/prism/prism-line-numbers.min.css">
      
    
  
  <script>
    // control reverse button
    var reverseDarkList = {
      dark: 'light',
      light: 'dark'
    };
    var themeColor = {
      dark: '#1c1c1e',
      light: '#fff'
    }
    // get the data of css prefers-color-scheme
    var getCssMediaQuery = function() {
      return window.matchMedia('(prefers-color-scheme: dark)').matches ? 'dark' : 'light';
    };
    // reverse current darkmode setting function
    var reverseDarkModeSetting = function() {
      var setting = localStorage.getItem('user-color-scheme');
      if(reverseDarkList[setting]) {
        setting = reverseDarkList[setting];
      } else if(setting === null) {
        setting = reverseDarkList[getCssMediaQuery()];
      } else {
        return;
      }
      localStorage.setItem('user-color-scheme', setting);
      return setting;
    };
    // apply current darkmode setting
  </script>
  
    <script>
      var setDarkmode = function(mode) {
      var setting = mode || localStorage.getItem('user-color-scheme');
      if(setting === getCssMediaQuery()) {
        document.documentElement.removeAttribute('data-user-color-scheme');
        localStorage.removeItem('user-color-scheme');
        document.getElementById('theme-color').content = themeColor[setting];
        document.getElementById('theme-color').dataset.mode = setting;
        prismThemeChange();
      } else if(reverseDarkList[setting]) {
        document.documentElement.setAttribute('data-user-color-scheme', setting);
        document.getElementById('theme-color').content = themeColor[setting];
        document.getElementById('theme-color').dataset.mode = setting;
        prismThemeChange();
      } else {
        document.documentElement.removeAttribute('data-user-color-scheme');
        localStorage.removeItem('user-color-scheme');
        document.getElementById('theme-color').content = themeColor[getCssMediaQuery()];
        document.getElementById('theme-color').dataset.mode = getCssMediaQuery();
        prismThemeChange();
      }
    };
    setDarkmode();
    </script>
  
  
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            <main class="main-column">
<article class="card card-content">
  <header>
    <h1 class="post-title">
      网上都说操作真实 DOM 慢，但测试结果却比 React 更快，为什么？
    </h1>
  </header>
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    <time datetime="2021-10-17T06:11:17.144Z">
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      <span>2021-10-17</span>
    </time>
    
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          技术文章
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        <i 
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        </i>
        
          
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            react
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      </div>
    </div>
  
  </header>
  <div 
    id="section" 
    class="post-content">
    <p>这里面有好几个方面的问题。</p>
<h2 id="1-原生-DOM-操作-vs-通过框架封装操作。"><a href="#1-原生-DOM-操作-vs-通过框架封装操作。" class="headerlink" title="1. 原生 DOM 操作 vs. 通过框架封装操作。"></a>1. 原生 DOM 操作 vs. 通过框架封装操作。</h2><p>这是一个性能 vs. 可维护性的取舍。框架的意义在于为你掩盖底层的 DOM 操作，让你用更声明式的方式来描述你的目的，从而让你的代码更容易维护。没有任何框架可以比纯手动的优化 DOM 操作更快，因为框架的 DOM 操作层需要应对任何上层 API 可能产生的操作，它的实现必须是普适的。针对任何一个 benchmark，我都可以写出比任何框架更快的手动优化，但是那有什么意义呢？在构建一个实际应用的时候，你难道为每一个地方都去做手动优化吗？出于可维护性的考虑，这显然不可能。框架给你的保证是，你在不需要手动优化的情况下，我依然可以给你提供过得去的性能。</p>
<h2 id="2-对-React-的-Virtual-DOM-的误解。"><a href="#2-对-React-的-Virtual-DOM-的误解。" class="headerlink" title="2. 对 React 的 Virtual DOM 的误解。"></a>2. 对 React 的 Virtual DOM 的误解。</h2><p>React 从来没有说过 “React 比原生操作 DOM 快”。React 的基本思维模式是每次有变动就整个重新渲染整个应用。如果没有 Virtual DOM，简单来想就是直接重置 innerHTML。</p>
<p>很多人都没有意识到，在一个大型列表所有数据都变了的情况下，重置 innerHTML 其实是一个还算合理的操作… 真正的问题是在 “全部重新渲染” 的思维模式下，即使只有一行数据变了，它也需要重置整个 innerHTML，这时候显然就有大量的浪费。</p>
<p>我们可以比较一下 innerHTML vs. Virtual DOM 的重绘性能消耗：</p>
<ul>
<li>innerHTML:  render html string <strong>O(template size)</strong> + 重新创建所有 DOM 元素 <strong>O(DOM size)</strong></li>
<li>Virtual DOM: render Virtual DOM + diff <strong>O(template size)</strong> + 必要的 DOM 更新 <strong>O(DOM change)</strong></li>
</ul>
<p>Virtual DOM render + diff 显然比渲染 html 字符串要慢，但是！它依然是纯 js 层面的计算，比起后面的 DOM 操作来说，依然便宜了太多。可以看到，innerHTML 的总计算量不管是 js 计算还是 DOM 操作都是和整个界面的大小相关，但 Virtual DOM 的计算量里面，只有 js 计算和界面大小相关，DOM 操作是和数据的变动量相关的。</p>
<p>前面说了，和 DOM 操作比起来，js 计算是极其便宜的。这才是为什么要有 Virtual DOM：它保证了</p>
<ol>
<li>不管你的数据变化多少，每次重绘的性能都可以接受；</li>
<li>你依然可以用类似 innerHTML 的思路去写你的应用。</li>
</ol>
<h2 id="3-MVVM-vs-Virtual-DOM"><a href="#3-MVVM-vs-Virtual-DOM" class="headerlink" title="3. MVVM vs. Virtual DOM"></a>3. MVVM vs. Virtual DOM</h2><p>相比起 React，其他 MVVM 系框架比如 Angular, Knockout 以及 Vue、Avalon 采用的都是数据绑定：通过 Directive/Binding 对象，观察数据变化并保留对实际 DOM 元素的引用，当有数据变化时进行对应的操作。</p>
<p>MVVM 的变化检查是数据层面的，而 React 的检查是 DOM 结构层面的。MVVM 的性能也根据变动检测的实现原理有所不同：Angular 的脏检查使得任何变动都有固定的 <strong>O(watcher count)</strong> 的代价；Knockout/Vue/Avalon 都采用了依赖收集，在 js 和 DOM 层面都是 **O(change)**：</p>
<ul>
<li>脏检查：scope digest <strong>O(watcher count)</strong> + 必要 DOM 更新 <strong>O(DOM change)</strong></li>
<li>依赖收集：重新收集依赖 <strong>O(data change)</strong> + 必要 DOM 更新 <strong>O(DOM change)</strong></li>
</ul>
<p>可以看到，Angular 最不效率的地方在于任何小变动都有的和 watcher 数量相关的性能代价。但是！当所有数据都变了的时候，Angular 其实并不吃亏。依赖收集在初始化和数据变化的时候都需要重新收集依赖，这个代价在小量更新的时候几乎可以忽略，但在数据量庞大的时候也会产生一定的消耗。</p>
<p>MVVM 渲染列表的时候，由于每一行都有自己的数据作用域，所以通常都是每一行有一个对应的 ViewModel 实例，或者是一个稍微轻量一些的利用原型继承的 “scope” 对象，但也有一定的代价。所以，MVVM 列表渲染的初始化几乎一定比 React 慢，因为创建 ViewModel / scope 实例比起 Virtual DOM 来说要昂贵很多。</p>
<p>这里所有 MVVM 实现的一个共同问题就是在列表渲染的数据源变动时，尤其是当数据是全新的对象时，如何有效地复用已经创建的 ViewModel 实例和 DOM 元素。假如没有任何复用方面的优化，由于数据是 “全新” 的，MVVM 实际上需要销毁之前的所有实例，重新创建所有实例，最后再进行一次渲染！这就是为什么题目里链接的 angular/knockout 实现都相对比较慢。</p>
<p>相比之下，React 的变动检查由于是 DOM 结构层面的，即使是全新的数据，只要最后渲染结果没变，那么就不需要做无用功。Angular 和 Vue 都提供了列表重绘的优化机制，也就是 “提示” 框架如何有效地复用实例和 DOM 元素。比如数据库里的同一个对象，在两次前端 API 调用里面会成为不同的对象，但是它们依然有一样的 uid。这时候你就可以提示 track by uid 来让 Angular 知道，这两个对象其实是同一份数据。那么原来这份数据对应的实例和 DOM 元素都可以复用，只需要更新变动了的部分。或者，你也可以直接 track by $index 来进行 “原地复用”：直接根据在数组里的位置进行复用。在题目给出的例子里，如果 angular 实现加上 track by $index 的话，后续重绘是不会比 React 慢多少的。甚至在 dbmonster 测试中，Angular 和 Vue 用了 track by $index 以后都比 React 快: <a href="https://link.zhihu.com/?target=http://vuejs.github.io/js-repaint-perfs/">dbmon</a> (注意 Angular 默认版本无优化，优化过的在下面）顺道说一句，React 渲染列表的时候也需要提供 key 这个特殊 prop，本质上和 track-by 是一回事。</p>
<h2 id="性能比较也要看场合"><a href="#性能比较也要看场合" class="headerlink" title="性能比较也要看场合"></a>性能比较也要看场合</h2><p>在比较性能的时候，要分清楚初始渲染、小量数据更新、大量数据更新这些不同的场合。</p>
<p>Virtual DOM、脏检查 MVVM、数据收集 MVVM 在不同场合各有不同的表现和不同的优化需求。Virtual DOM 为了提升小量数据更新时的性能，也需要针对性的优化，比如 shouldComponentUpdate 或是 immutable data。初始渲染：Virtual DOM &gt; 脏检查 &gt;= 依赖收集小量数据更新：依赖收集 &gt;&gt; Virtual DOM + 优化 &gt; 脏检查（无法优化） &gt; Virtual DOM 无优化大量数据更新：脏检查 + 优化 &gt;= 依赖收集 + 优化 &gt; Virtual DOM（无法/无需优化）&gt;&gt; MVVM 无优化不要天真地以为 Virtual DOM 就是快，diff 不是免费的，batching 么 MVVM 也能做，而且最终 patch 的时候还不是要用原生 API。</p>
<p>在我看来 Virtual DOM 真正的价值从来都不是性能，而是它</p>
<ol>
<li>为函数式的 UI 编程方式打开了大门；</li>
<li>可以渲染到 DOM 以外的 backend，比如 ReactNative。</li>
</ol>
<h2 id="总结"><a href="#总结" class="headerlink" title="总结"></a>总结</h2><p>以上这些比较，更多的是对于框架开发研究者提供一些参考。主流的框架 + 合理的优化，足以应对绝大部分应用的性能需求。如果是对性能有极致需求的特殊情况，其实应该牺牲一些可维护性采取手动优化：比如 Atom 编辑器在文件渲染的实现上放弃了 React 而采用了自己实现的 tile-based rendering；又比如在移动端需要 DOM-pooling 的虚拟滚动，不需要考虑顺序变化，可以绕过框架的内置实现自己搞一个。</p>
<h2 id="参考链接"><a href="#参考链接" class="headerlink" title="参考链接"></a>参考链接</h2><p><a target="_blank" rel="noopener" href="https://www.zhihu.com/question/31809713/answer/53544875">网上都说操作真实 DOM 慢，但测试结果却比 React 更快，为什么？</a></p>

  </div>
  <div>
    
  </div>
</article>
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    <div class="nav-item-prev">
      <a 
        href="/2021/12/13/IndexedDBUsesSummary/" 
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        href="/2021/10/17/useJavascriptApplyCallAndBind/" 
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        </div>
        <i class="iconfont icon-right nav-next-icon"></i>
      </a>
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</div>

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  </i>目录
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<ol class="toc"><li class="toc-item toc-level-2"><a class="toc-link" href="#1-%E5%8E%9F%E7%94%9F-DOM-%E6%93%8D%E4%BD%9C-vs-%E9%80%9A%E8%BF%87%E6%A1%86%E6%9E%B6%E5%B0%81%E8%A3%85%E6%93%8D%E4%BD%9C%E3%80%82"><span class="toc-text">1. 原生 DOM 操作 vs. 通过框架封装操作。</span></a></li><li class="toc-item toc-level-2"><a class="toc-link" href="#2-%E5%AF%B9-React-%E7%9A%84-Virtual-DOM-%E7%9A%84%E8%AF%AF%E8%A7%A3%E3%80%82"><span class="toc-text">2. 对 React 的 Virtual DOM 的误解。</span></a></li><li class="toc-item toc-level-2"><a class="toc-link" href="#3-MVVM-vs-Virtual-DOM"><span class="toc-text">3. MVVM vs. Virtual DOM</span></a></li><li class="toc-item toc-level-2"><a class="toc-link" href="#%E6%80%A7%E8%83%BD%E6%AF%94%E8%BE%83%E4%B9%9F%E8%A6%81%E7%9C%8B%E5%9C%BA%E5%90%88"><span class="toc-text">性能比较也要看场合</span></a></li><li class="toc-item toc-level-2"><a class="toc-link" href="#%E6%80%BB%E7%BB%93"><span class="toc-text">总结</span></a></li><li class="toc-item toc-level-2"><a class="toc-link" href="#%E5%8F%82%E8%80%83%E9%93%BE%E6%8E%A5"><span class="toc-text">参考链接</span></a></li></ol>
</div></main>
            <aside class="left-column">
              
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<p class="author-name">霜序廿</p>
<p class="author-description">无限进步</p>
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    var i
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      var wrapper = document.createElement('a')
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      wrapper.style.cssText =
        'width: 100%; display: flex; justify-content: center;'
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